浮料現象在五金衝壓模具中是一種常見的不良之現象,浮料產生的原因是多種的,因此其解決方法也是(shì)多(duō)樣(yàng)的。有的廢料是由於模具設計不良產生的,有的是由(yóu)於原材料不良造成的,有的是因為衝壓操作者造成的。需作出一個(gè)有效的快速的解決方案(àn)時,應先仔細(xì)研究其種(zhǒng)類及原因。下麵以鄙人在五金模具設計之中的經驗(yàn)與各(gè)位朋友分享與交(jiāo)流(liú),有不當或不足之外請指教。
一、浮料之種類
今天先(xiān)講浮料之種類,對(duì)於浮料來(lái)說,本人依據其大小與形成因素把其分為三(sān)種
1、廢料之上揚現象
廢料是指在單一衝切(成型)工(gōng)序中(zhōng)脫離(lí)產品之部分。其大小一般(bān)情況下與下模刀口形狀(zhuàng)相同。其麵積與危害在三種現象中是最(zuì)大的。當這種現象出現(xiàn)的時候有可能(néng)使衝頭或刀口崩裂甚至崩斷,有可能使產品之導正針斷裂,還有可能使(shǐ)模板產生裂紋。
2、廢屑之上揚現象(xiàng)
廢屑是指單一工序中產生的非整體產品或是非整體廢料。其大小相對比較小,像產(chǎn)品之毛邊(毛刺)脫(tuō)落形成(chéng);衝切廢料細絲等。出現這種情況時(shí)反映在產(chǎn)品出現擦傷、刮傷、凹坑或凹痕的現象(xiàng)。這種情況(kuàng)最主要是對產品造成不良,但這種情況在模具生產是最為常見也是比較隱(yǐn)蔽的。
3、廢粉之上揚現象
廢粉是(shì)指單一工序中因衝頭(tóu)與產品之間的摩擦產生的微(wēi)細粉屑(xiè)。這種現象在產生(shēng)初期肉眼一般(bān)難(nán)以(yǐ)發現,隻有當積累(lèi)一種程度時,衝(chōng)頭與入仔發生(shēng)顏色變(biàn)化時才容易辨別。當廢粉達到(dào)一定程度時,容易造成衝頭斷裂或者入(rù)模入子崩裂。最容易發生在黃銅基與鋁基材中。
二(èr)、浮料之原因
1、廢料上揚之浮料
廢料上(shàng)揚的原因首(shǒu)先來分析一下力的來源,廢料由(yóu)於一般與衝頭或下模刀(dāo)口的形狀(zhuàng)相同,因此,廢料在模具的入子內應該有一定的(de)摩擦力存在,從衝切的原理上來說,廢料在切離以後由於材料的塑性或者說彈性變形的存在其會(huì)恢複組織結(jié)構,換句話說其在無約束實際形狀應該大於下模刀口形狀,這也是為什(shí)麽當把廢料從入(rù)子裏麵取出來的後再(zài)也(yě)不能輕鬆的把廢料再填充到下模入子裏(lǐ)去(qù)的原因。如果促使廢料上揚應該有一個往(wǎng)上的力量而且大於該摩擦力(lì)及張力總和。這個力量有可能來自兩個(gè)方向,一是廢料材料本身存在(zài)的(de)張力或彈力,由於廢料在衝切的過程中有折曲(qǔ)(簡單說)塑形變形,因此當(dāng)衝頭脫離它時,其內部的張力會有一個反彈的力量,或許是向下或許是向上;二是來自外部的力量(liàng),這個力量也(yě)有兩個方麵,在衝頭與下模入子切離時,衝頭表麵與原材料(及廢料)緊密(mì)貼合在
一起與下模入子組成(chéng)一個封閉的空間產生一個真空狀態,當衝頭上升的時候,破壞這一個真空狀態因此在空氣的負(fù)壓的作用(yòng)誘使廢料與衝頭一起上升產生廢料上揚的(de)現象;其次(cì),在一般衝壓過(guò)程中,在下模入子裏麵都(dōu)有廢料重疊的現象,當最新一片廢料加入時,其它的廢料本身的內力(反彈力)也會促使新廢料上揚(yáng)。所以當衝壓速度非常低,而且無廢(fèi)料積料的現象存在的進候,廢料類的浮料現象(xiàng)很少(shǎo)發生(shēng)。這也是其原由之一。
2、廢屑上揚之(zhī)浮料
廢屑是如何產生的?它有幾種情況,一是產品或廢料的毛刺(或者稱為毛頭)的脫落;一是衝頭(tóu)或模具的其它部分與原材料的不正常刮傷或撞(zhuàng)傷造成細小廢料,這最主要是由於衝頭在需要對原材料作出過度作用時而(ér)沒有相對應的結構;三是由於原材料在衝壓(yā)之前已經做了表麵(miàn)處理,而表麵處理層與材(cái)料本身還是(shì)存在一定的非結構融合性的(de)現象而會使(shǐ)材料的邊緣分離脫落;還有(yǒu)一種是由於模具設計的不(bú)合(hé)理,存在二次衝切(重切)或者過(guò)小廢料切(qiē)削,一般來說衝(chōng)切的寬度不應(yīng)該小(xiǎo)於1/3材料的厚度,這些過小(xiǎo)的切削廢料容易與主體大廢料脫離或由於硬化崩斷形成廢屑。
3、廢粉上揚的原因
廢粉是原材(cái)料結構性原因造成的,前麵有(yǒu)說過是鋁基(jī)與黃銅(tóng)基材料容易發生(shēng)這種(zhǒng)狀況。對於原材料來說是沒有辦法,而形成這種的原因是衝頭或入子的(de)表麵有(yǒu)粗糙度存(cún)在也就是說在一定放大的程度下(xià)其表麵(miàn)有凹坑。當衝頭或入子接觸原材料的時候,就會摩擦原材(cái)料(像(xiàng)銼刀銼鐵一樣)產生(shēng)廢(fèi)粉了。
三、浮料之對策(cè)
1、廢料浮料(liào)之對(duì)策
通過以上兩則的現象與形成原因,因此可以分析出(chū)模(mó)具的對策。先對(duì)每一種廢(fèi)料(liào)浮料的(de)方法來做一(yī)下說(shuō)明。
A、排料設計不當之(zhī)引起的浮料
這(zhè)種浮料最主要出現在排料的(de)過程(chéng)中,大多數產生了比較簡單的衝切形狀。如方形、較小(xiǎo)邊異形廢料。
這個時候一般(bān)應該在設計時候故意做成工藝缺口(kǒu),如梯形、燕尾(wěi)形。使簡單的衝切形(xíng)狀複雜(zá),加大廢料的摩擦力阻止(zhǐ)廢料反彈與真空吸料。
B、衝(chōng)切孔本身是形(xíng)狀簡單
如圓孔、方孔等。這種情況(kuàng)下從廢料浮(fú)料形成原因著手,一是改變反(fǎn)彈方向,二是減少(shǎo)真空麵積。常有的方法如,1、把衝(chōng)頭磨(mó)成(chéng)單邊斜麵或雙邊斜(xié)麵,這樣一可以使材料變形,使材料內部與外(wài)部的(de)反彈力降低,二是降低了真空(kōng)麵積。2、還可在衝圓孔(kǒng)的時(shí)候在圓形衝頭中央磨一個小的凸台,其作用與斜麵一(yī)樣,不過這種方法對圓孔比較有效一些。3、當切(qiē)離邊為(wéi)三邊或兩邊時(shí),不需切離的衝頭邊做成一定的台階,這樣在衝壓的時候可以先做一個有點折(shé)彎的動作使廢料向下(xià)變形有利於(yú)廢料落料。4、把衝頭的切離麵做成波紋形或者說粗糙麵,可(kě)以用銼刀或電磨加工,增加空氣量而減(jiǎn)少真空(kōng)量。
C、對於所有有可能或者(zhě)產(chǎn)生浮(fú)料的衝切形(xíng)狀
上麵B種方法(大多數是(shì)鉗工加工的)有時候並不是可以完全解決問題的時(shí),這時應該從設計上靠考慮加以解決
1、衝切衝頭裏加頂料針
在容易發生浮料的衝頭裏加裝(zhuāng)頂料(liào)針與彈簧,在分模(mó)的時候利用頂料(liào)針把廢料頂在下(xià)模入子裏。這種方法適合(hé)衝切形裝比較大而原材料比較厚的場(chǎng)合。
2、下模入子與衝頭做尖角凹坑
即本身的正常步距(jù)應該是等於(yú)衝(chōng)頭切離形狀(zhuàng)麵,但是在衝切形狀麵靠近送料一端故意做成一個(gè)如三角形等異形凹坑而另一個切邊按正常邊設計,這樣在一步衝切的時候,需(xū)要切離邊由於(yú)有凹坑而會多出微小三角(jiǎo)形的凸起而大於(實際(jì)上(shàng)是超出)另一個切離邊,這樣再把相對應的衝(chōng)頭做圓角處理(lǐ)不形成衝切(qiē)效果,多出來的三角邊就會被(bèi)拉進下模入子而強力抵住下模入子增大摩擦力從而防止反彈或(huò)抵止真空吸料。
3、下模入子孔邊作(zuò)對稱擠壓點
通常在設計下模入子的(de)時候會與(yǔ)衝頭對等間隙配合,而為(wéi)了防止浮料,在下模入子做出1對或(huò)2對對(duì)稱點分別小於衝壓間隙1/2左右,這樣在(zài)衝切廢料的時候由於小間(jiān)隙衝壓而把廢料(liào)卡住在下模入子裏,這種文法可以且放電加(jiā)瘤或者線(xiàn)割方式來完成。
4、把下模入子做成無直邊形
這種方法比較適合薄材(cái)料。一般在設計下模入子(刀(dāo)口)的時(shí)候都會留有3-5mm的(de)直(zhí)邊(biān)。而這種方法是沒有直(zhí)邊直(zhí)接做成8-15'斜度,因此(cǐ)廢料是越向上間隙越小(xiǎo),而越往下(xià)間(jiān)隙越大也(yě)就(jiù)不容易向(xiàng)上跑料反彈了。
5、把下模入子留用3mm切離直邊餘下部(bù)分用放電的方(fāng)法把落料部分加大使廢(fèi)料無積累,加長衝切(qiē)衝頭的長度。每一(yī)次衝切都(dōu)把廢料衝離到落料區,使廢料不可能(néng)向上浮料。
6、衝頭如加裝(zhuāng)頂針一樣加吹氣孔與吹氣裝置。由於吹氣裝置可以(yǐ)和(hé)衝床聯動(dòng)控製吹氣的時間,因此可以適用較薄材(cái)料上,這(zhè)一點(diǎn)是頂針防浮料無法比擬的。
7、下模或下模墊板加吹氣槽
這一種與衝頭吹氣(qì)原理(lǐ)相似又有不同,具體做法是在下模墊板做出氣道,然後在需要吹氣的落料孔鑽向下45的斜孔貫穿落料(liào)孔,而氣道與落料孔不通(切(qiē)記這一點),利用空氣住下(xià)吹的時(shí)候(hòu)形成一個負壓空間(jiān)把(bǎ)廢料吸下去。這種方法適用薄材料。
8、采用外(wài)吸力吸(xī)廢料
方法是在下模模座下再增加一塊(kuài)下模輔(fǔ)助板把所有有可能甚至所有衝切部位的落料孔在輔助板上做成一個大落料框,焊上一個類似漏鬥的料管,然後用工業吸料器的連(lián)接在料管上。通過吸料器的吸力把所有的廢(fèi)料都吸入工業吸料器裏;什麽廢料廢屑通通進去,保險可靠。嗬嗬。
9、極薄材料0.10以下簡單形狀防浮
由(yóu)於極(jí)薄材料的衝壓間隙較小(xiǎo),上麵一些防(fáng)止廢料浮料的方法不是十分合(hé)適,如頂(dǐng)針頂料、下模做凸(tū)點、工業吸(xī)料器等。
對於這種材料來說,一般是把下模入子設計成8-12'無直身,然後通過試模測(cè)試出(chū)哪些下模入(rù)子容易跳屑。再把模具拆下(xià)來,用長細頂針加金剛粉(fěn)(鑽石膏)小心在下(xià)模入子做成幾個對稱粗糙點。這種方法(fǎ)很管用的,不過需要鉗工水平很高。
廢悄浮料最主要是由於設計的不合理或者材料(liào)本身的原(yuán)因造成的。
1、設計不(bú)合理方麵
在衝切工序排樣的時候盡量(liàng)避免有重(chóng)切、過切現(xiàn)象。由於(yú)五金(jīn)模具一般都是用CAD來做設計的,在做一些工序的時候沒有照顧好前麵的工序已經有半加工(gōng)。